高中物理課時(shí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用課件新人教版

1、課時(shí)課時(shí)2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用用 疑難詳析疑難詳析 1由于由于a在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量，在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量，所以所以at就是運(yùn)動(dòng)過程中速度的變化量，再加上初速度就是運(yùn)動(dòng)過程中速度的變化量，再加上初速度v0，就，就得到得到t時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)的速度v，即，即vv0at；2由于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度由于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a恒定，所以在相恒定，所以在相同的時(shí)間同的時(shí)間t內(nèi)速度的變化量內(nèi)速度的變化量at相同；相同；3在計(jì)算勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移在計(jì)算勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移x時(shí)，如果有時(shí)間時(shí)，如果有時(shí)間t參與計(jì)算，選用公式參與計(jì)算，

2、選用公式xv0t at2比較方便；如果沒有時(shí)比較方便；如果沒有時(shí)間間t，不牽涉到時(shí)間的問題，用，不牽涉到時(shí)間的問題，用v2v2ax計(jì)算比較方便；計(jì)算比較方便；如果沒有加速度如果沒有加速度a，不牽涉到加速度的問題，用計(jì)算比，不牽涉到加速度的問題，用計(jì)算比較方便；較方便； 4以上四個(gè)公式中共有五個(gè)物理量：以上四個(gè)公式中共有五個(gè)物理量：x、v、v0、a、t，這五個(gè)物理量中只要其中三個(gè)物理量確定之后，另外兩，這五個(gè)物理量中只要其中三個(gè)物理量確定之后，另外兩個(gè)就唯一確定了每個(gè)公式中只有其中的四個(gè)物理量，當(dāng)個(gè)就唯一確定了每個(gè)公式中只有其中的四個(gè)物理量，當(dāng)已知某三個(gè)而要求另一個(gè)時(shí)，往往選定一個(gè)公式就可以已知

3、某三個(gè)而要求另一個(gè)時(shí)，往往選定一個(gè)公式就可以了這四個(gè)公式僅適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，包括有往返的了這四個(gè)公式僅適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，包括有往返的情況，對于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)和變加速運(yùn)動(dòng)均不成立情況，對于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)和變加速運(yùn)動(dòng)均不成立2初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 設(shè)設(shè)T為等分時(shí)間間隔，為等分時(shí)間間隔，1T內(nèi)、內(nèi)、2T內(nèi)、內(nèi)、3T內(nèi)、內(nèi)、nT內(nèi)的位移之比為內(nèi)的位移之比為12 22 32 n21T末、末、2T末、末、3T末、末、nT末的速度之比為末的速度之比為1 2 3 n第一個(gè)第一個(gè)T內(nèi)、第二個(gè)內(nèi)、第二個(gè)T內(nèi)、第三個(gè)內(nèi)、第三個(gè)T內(nèi)、內(nèi)、第、第n個(gè)個(gè)T內(nèi)位移之比為內(nèi)位移之比為1

4、 3 5 (2n1)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為1 (1) () ()對末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，將物體的運(yùn)動(dòng)看對末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，將物體的運(yùn)動(dòng)看成是從靜止開始的反方向的勻加速運(yùn)動(dòng)，從而相應(yīng)地運(yùn)用成是從靜止開始的反方向的勻加速運(yùn)動(dòng)，從而相應(yīng)地運(yùn)用這些規(guī)律這些規(guī)律3判斷一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)是否是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方判斷一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)是否是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法法有兩種方法其一，借助勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義來有兩種方法其一，借助勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義來判斷，看在相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量是否都相等，如果判斷，看在相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量是否都相等，如果

5、都相等則是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，否則不是；其二，利用勻變都相等則是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，否則不是；其二，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論速直線運(yùn)動(dòng)的推論xaT2(恒量恒量)來判斷，即看物體在連續(xù)來判斷，即看物體在連續(xù)相等的時(shí)間間隔相等的時(shí)間間隔T內(nèi)，其位移之差是否為同一個(gè)常數(shù)，如果內(nèi)，其位移之差是否為同一個(gè)常數(shù)，如果是則為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，否則就不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)是則為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，否則就不是勻變速直線運(yùn)動(dòng) 深化拓展深化拓展 1嚴(yán)格的自由落體運(yùn)動(dòng)只在沒有空氣阻力的空間嚴(yán)格的自由落體運(yùn)動(dòng)只在沒有空氣阻力的空間才存在，如果空氣阻力相對重力比較小才存在，如果空氣阻力相對重力比較小(實(shí)際生活中的重物實(shí)際生活中的重物下落下

6、落)可近似看作自由落體物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的快慢與可近似看作自由落體物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的快慢與物體的質(zhì)量無關(guān)，不同質(zhì)量的物體下落快慢是相同的物體的質(zhì)量無關(guān)，不同質(zhì)量的物體下落快慢是相同的注意：只有從靜止開始的自由下落過程才是自由落注意：只有從靜止開始的自由下落過程才是自由落體運(yùn)動(dòng)，從中間選取的一段運(yùn)動(dòng)過程不是自由落體運(yùn)動(dòng)體運(yùn)動(dòng)，從中間選取的一段運(yùn)動(dòng)過程不是自由落體運(yùn)動(dòng)2用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)紙帶的用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)紙帶的處理方法處理方法(1)取點(diǎn)原則：如圖取點(diǎn)原則：如圖1所示，從打下的紙帶中選取點(diǎn)所示，從打下的紙帶中選取點(diǎn)跡清晰的紙帶，舍掉開始比較密集的點(diǎn)跡，從便于測

7、量的跡清晰的紙帶，舍掉開始比較密集的點(diǎn)跡，從便于測量的位置取一個(gè)開始點(diǎn)位置取一個(gè)開始點(diǎn)A，然后每，然后每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)(或者說每隔或者說每隔4個(gè)計(jì)個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)時(shí)點(diǎn))取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)B、C、D、E、F、，這樣每兩個(gè)計(jì)，這樣每兩個(gè)計(jì)數(shù)間的時(shí)間間隔為數(shù)間的時(shí)間間隔為T0.1 s，計(jì)算比較方便，計(jì)算比較方便(2)長度的測量：利用毫米刻度尺測出各點(diǎn)到長度的測量：利用毫米刻度尺測出各點(diǎn)到A點(diǎn)的點(diǎn)的距離算出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離距離算出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離x1、x2、x3、x4、x5、x6、.由于毫米尺的最小刻度是由于毫米尺的最小刻度是mm，讀數(shù)時(shí)必須估讀到，讀數(shù)時(shí)必須估讀到0.1 mm.(3)利用紙帶計(jì)

8、算速度和加速度的方法利用紙帶計(jì)算速度和加速度的方法某段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的即時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)某段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的即時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度的平均速度vn， 由此可求任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的瞬時(shí)由此可求任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的瞬時(shí)速度；速度；在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，任意連續(xù)相等的時(shí)間間隔在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，任意連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)，其位移之差是個(gè)恒量，公式表示為內(nèi)，其位移之差是個(gè)恒量，公式表示為xaT2，由此可，由此可求加速度；求加速度；“逐差法逐差法”可減小求加速度時(shí)帶來的誤差，公式為可減小求加速度時(shí)帶來的誤差，公式為a，式中，式中x1、x2、x3、x4、x5、x6是連續(xù)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，是連續(xù)相

9、鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，T是相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之是相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔；為了減小誤差，還可以利用間的時(shí)間間隔；為了減小誤差，還可以利用vt圖象求圖象求a，求出求出B、C、D、E、F、各點(diǎn)的即時(shí)速度，畫出各點(diǎn)的即時(shí)速度，畫出vt圖線，圖線，圖線的斜率就是所要求的加速度圖線的斜率就是所要求的加速度a.例例1汽車自汽車自O(shè)點(diǎn)由靜止開始在平直公路上做勻加點(diǎn)由靜止開始在平直公路上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，途中速直線運(yùn)動(dòng)，途中6 s時(shí)間內(nèi)依次經(jīng)過時(shí)間內(nèi)依次經(jīng)過P、Q兩根電線桿已兩根電線桿已知知P、Q相距相距60 m，車經(jīng)過，車經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速率為點(diǎn)時(shí)的速率為15 m/s.求：求：(1)汽車經(jīng)過汽車經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速

10、率是多少？點(diǎn)時(shí)的速率是多少？(2)汽車的加速度為多少？汽車的加速度為多少？(3)O、P兩點(diǎn)間距離為多少？兩點(diǎn)間距離為多少？答案答案(1)5 m/s(2)1.67 m/s2(3)7.5 m題后反思：解決運(yùn)動(dòng)問題的一般方法：題后反思：解決運(yùn)動(dòng)問題的一般方法：(1)根據(jù)題意，確定研究對象；根據(jù)題意，確定研究對象；(2)明確物體做什么運(yùn)動(dòng)，并且畫出運(yùn)動(dòng)示意圖；明確物體做什么運(yùn)動(dòng)，并且畫出運(yùn)動(dòng)示意圖；(3)分析研究對象的運(yùn)動(dòng)過程及特點(diǎn)，合理選擇公式，分析研究對象的運(yùn)動(dòng)過程及特點(diǎn)，合理選擇公式，注意多個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的聯(lián)系；注意多個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的聯(lián)系；(4)確定正方向，列方程求解；確定正方向，列方程求解；(5)對結(jié)

11、果進(jìn)行討論、驗(yàn)算對結(jié)果進(jìn)行討論、驗(yàn)算.2002年年12月月31日，我國與德國合作建設(shè)的磁懸浮列日，我國與德國合作建設(shè)的磁懸浮列車開始運(yùn)營這是世界上第一條投入商業(yè)性運(yùn)營的磁懸浮車開始運(yùn)營這是世界上第一條投入商業(yè)性運(yùn)營的磁懸浮列車線路該線路全長列車線路該線路全長x20 km，某次列車從始發(fā)站出發(fā)，某次列車從始發(fā)站出發(fā)，先做勻加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)列車達(dá)到最大速度先做勻加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)列車達(dá)到最大速度v120 m/s后，改后，改做勻速運(yùn)動(dòng)；經(jīng)一段時(shí)間后，再做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后恰好做勻速運(yùn)動(dòng)；經(jīng)一段時(shí)間后，再做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后恰好停在終點(diǎn)處已知加速過程所用的時(shí)間與減速過程所用時(shí)停在終點(diǎn)處已知加速過程所用的時(shí)間與減速過

12、程所用時(shí)間相等，列車運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間間相等，列車運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t440 s，求列車做勻加速時(shí)加，求列車做勻加速時(shí)加速度的大小速度的大小(答案保留二位有效數(shù)字答案保留二位有效數(shù)字)答案：答案：0.44 m/s2題型二勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用題型二勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用例例2一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，在連續(xù)相等一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，在連續(xù)相等的兩個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)，通過的位移分別是的兩個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)，通過的位移分別是24 m和和64 m，每個(gè)，每個(gè)時(shí)間間隔為時(shí)間間隔為4 s，求質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度，求質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度解析解析法法1：基本公式法：基本公式法畫出過程示意圖，如圖畫出過程示意圖，如圖2所

13、示，因題目中只涉及位所示，因題目中只涉及位移與時(shí)間，故選擇公式：移與時(shí)間，故選擇公式： 答案答案1 m/s2.5 m/s題后反思：運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的求解一般均有多種解法，題后反思：運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的求解一般均有多種解法，進(jìn)行一題多解訓(xùn)練可以熟練地掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，提高靈活進(jìn)行一題多解訓(xùn)練可以熟練地掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，提高靈活運(yùn)用知識的能力，從多種解法的對比中進(jìn)一步明確解題的運(yùn)用知識的能力，從多種解法的對比中進(jìn)一步明確解題的基本思路和方法，從而提高解題能力基本思路和方法，從而提高解題能力.一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知它在第一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知它在第2 s內(nèi)的位移是內(nèi)的位移是3 m，則它

14、在第，則它在第5 s內(nèi)的位移是多少？內(nèi)的位移是多少？解析：解析：因?yàn)橐阎谝驗(yàn)橐阎? s內(nèi)的位移求第內(nèi)的位移求第5 s內(nèi)位移，可以內(nèi)位移，可以根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，在連續(xù)相等時(shí)根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比間內(nèi)的位移之比x x x1 3 5，運(yùn)用比，運(yùn)用比例法求解因質(zhì)點(diǎn)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有例法求解因質(zhì)點(diǎn)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有x x x1 3 5x/x1/3，x3x33 m9 m.答案：答案：9 m一列火車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，一人在軌道旁邊觀察一列火車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，一人在軌道旁邊觀察火車運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)在相鄰的兩個(gè)火車運(yùn)動(dòng)，發(fā)

15、現(xiàn)在相鄰的兩個(gè)10 s內(nèi)，火車從他跟前分別駛內(nèi)，火車從他跟前分別駛過過8節(jié)車廂和節(jié)車廂和6節(jié)車廂，每節(jié)車廂長節(jié)車廂，每節(jié)車廂長8 m(連接處長度不計(jì)連接處長度不計(jì))，求：求：(1)火車的加速度的大小；火車的加速度的大?。?2)人開始觀察時(shí)火車速度的大小人開始觀察時(shí)火車速度的大小答案：答案：(1)0.16 m/s2(2)7.2 m/s例例3水滴從屋檐自由落下，經(jīng)過高為水滴從屋檐自由落下，經(jīng)過高為1.8 m的窗的窗戶歷時(shí)戶歷時(shí)0.2 s，若不計(jì)空氣阻力，若不計(jì)空氣阻力，g取取10 m/s2，則屋檐離窗頂，則屋檐離窗頂有多高有多高答案答案3.2 m題后反思：題后反思：1自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加

16、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的有關(guān)規(guī)律和推論均適用速直線運(yùn)動(dòng)，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的有關(guān)規(guī)律和推論均適用.2必須是從靜止開始算起的自由下落過程才是自必須是從靜止開始算起的自由下落過程才是自由落體運(yùn)動(dòng)，從中間取的一段運(yùn)動(dòng)過程不是自由落體運(yùn)動(dòng)，由落體運(yùn)動(dòng)，從中間取的一段運(yùn)動(dòng)過程不是自由落體運(yùn)動(dòng)，充分利用初速度為零的特點(diǎn)充分利用初速度為零的特點(diǎn).一條直桿一條直桿AB長長15 m，上端掛起，然后讓它自由下，上端掛起，然后讓它自由下落，如圖落，如圖4所示，求全桿經(jīng)過離桿下端所示，求全桿經(jīng)過離桿下端B端端5 m處的處的O點(diǎn)所需點(diǎn)所需的時(shí)間的時(shí)間(取取g10 m/s2)答案：答案：見解

17、析見解析1.(2008.上海高考上海高考)某物體以某物體以30 m/s的初速度豎直上的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，拋，不計(jì)空氣阻力，g取取10 m/s2,5 s內(nèi)物體的內(nèi)物體的 ()A路程為路程為65 mB位移大小為位移大小為25 m，方向向上，方向向上C速度改變量的大小為速度改變量的大小為10 m/sD平均速度大小為平均速度大小為13 m/s，方向向上，方向向上答案：答案：AB解析：解析：在在“物體自由下落的速度物體自由下落的速度vt隨著下落高度隨著下落高度h(位移大小位移大小)是均勻變化是均勻變化”的前提下是不可能有的前提下是不可能有 的，的，所以式錯(cuò)誤所以式錯(cuò)誤答案：答案：B啟動(dòng)加速度

18、a14 m/s2制動(dòng)加速度a28 m/s2直道最大速度v140 m/s彎道最大速度v220 m/s直道長度x218 m3辨析題：要求摩托車由靜止開始在盡量短的時(shí)辨析題：要求摩托車由靜止開始在盡量短的時(shí)間內(nèi)走完一段直道，然后駛?cè)胍欢伟雸A形的彎道，但在彎間內(nèi)走完一段直道，然后駛?cè)胍欢伟雸A形的彎道，但在彎道上行駛時(shí)車速不能太快，以免因離心作用而偏出車道，道上行駛時(shí)車速不能太快，以免因離心作用而偏出車道，求摩托車在直道上行駛所用的最短時(shí)間有關(guān)數(shù)據(jù)見表求摩托車在直道上行駛所用的最短時(shí)間有關(guān)數(shù)據(jù)見表格格 4.(2008.全國卷全國卷)已知已知O、A、B、C為同一直線上為同一直線上的四點(diǎn)，的四點(diǎn)，AB間的距離為間的距離為l1，BC間的距離為間的距離為l2.一物體自一物體自O(shè)點(diǎn)點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)已知物體通過三點(diǎn)已知物體通過AB段與段與BC段所用的時(shí)間相等求段所用的時(shí)間相等求O與與A的距離的距離 5原地起跳時(shí)，先屈腿下蹲，然后突然蹬地從原地起跳時(shí)，先屈腿下蹲，然后突然蹬地從開始蹬地到離地是加速過程開始蹬地到離地是加速過程(視為勻加速視為勻加速)，加速過程中重心，加速過程中重心上升的距離稱為上升的